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    壓力表自動(dòng)檢測系統(tǒng)的集成與研究

    發(fā)布時(shí)間:2019-04-02  閱讀:1005次

    傳統(tǒng)壓力表檢測基于人工監(jiān)測和控制,容易受到人為因素的影響作用,造成一些不良的后果。而采用壓力表自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng),結(jié)合先進(jìn)的壓力傳感技術(shù)、圖像處理技術(shù),以及高精度光學(xué)設(shè)備模擬人的視覺方式,能夠及時(shí)迅速的接收設(shè)備的狀態(tài)信息,并且具有數(shù)據(jù)讀取準(zhǔn)確、方便的優(yōu)勢,確保設(shè)備的安全運(yùn)行。

    1.壓力儀表自動(dòng)檢測技術(shù)的應(yīng)用

    壓力檢測系統(tǒng)一個(gè)方面要求在測量壓力的過程中隨著設(shè)備的工作狀態(tài)變化而變化;另一方面,壓力自動(dòng)檢測系統(tǒng)對設(shè)備本身壓力及各個(gè)輔助設(shè)備件所受壓力均有個(gè)極限值,超過了這個(gè)極限值,系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行聲光報(bào)警;谶@些功能需求,壓力自動(dòng)檢測系統(tǒng)主要由測量硬件部分和軟件部分來實(shí)現(xiàn)。其中硬件部分主要是采集設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的壓力信號(hào),并采用結(jié)果信號(hào)處理設(shè)備將信號(hào)進(jìn)行處理、放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換,將轉(zhuǎn)化后的模擬信號(hào)通過傳輸設(shè)備傳遞到頁面顯示端進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示,操作員讀取相關(guān)的數(shù)據(jù),并在終端操作系統(tǒng)上進(jìn)行操作等[2]系統(tǒng)的軟件部分主要包括針對信號(hào)的處理以及控制功能,對各單元制電路進(jìn)行協(xié)調(diào)管理。同時(shí),為系統(tǒng)提供一個(gè)操作平臺(tái),満足各個(gè)功能的實(shí)現(xiàn),為系統(tǒng)提供一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫,如SQLServer或者M(jìn)ySQL,満足系統(tǒng)對數(shù)據(jù)處理的能力。

    2.壓力儀表自動(dòng)檢測技術(shù)的需求

    2.1功能需求

    壓力儀表檢測系統(tǒng)在進(jìn)行壓力測量時(shí)具有重復(fù)性的特征,系統(tǒng)測量的目的是通過讀取壓力表的參數(shù)來判斷設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)是否正常,對于一整套成熟的壓力儀表測量系統(tǒng)來講,能否進(jìn)入市場應(yīng)用,必須要満足國家規(guī)定的市場準(zhǔn)入條件,同時(shí),整個(gè)系統(tǒng)集成了計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)、圖像處理技術(shù)、光學(xué)技術(shù)等,實(shí)現(xiàn)人工智能與圖像處理一體化應(yīng)用。盡管系統(tǒng)最終是實(shí)現(xiàn)與人工相同的功能,但整個(gè)過程卻并不相同,壓力儀表檢測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能包括:

    儀表拍照。提取壓力儀表的圖像信息,在任意時(shí)刻獲得精確度較高的儀表圖像。

    自動(dòng)讀數(shù)。對儀表上的圖像進(jìn)行信息提取,將圖像刻度信息轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的數(shù)值。

    檢測結(jié)果。分析所獲得的數(shù)據(jù),判定壓力檢測儀表的質(zhì)量,并作出評定。

    2.2性能需求

    儀表自動(dòng)檢測系統(tǒng)的一個(gè)基本功能就是對設(shè)備的壓力信息進(jìn)行監(jiān)測,因此,在監(jiān)測過程中,需要満足以下性能要求:

    響應(yīng)速度。壓力檢測系統(tǒng)在每次壓力測量過程中,從開始測量到數(shù)據(jù)讀取,應(yīng)該在1s內(nèi)執(zhí)行完成;

    信息吞吐量。對于應(yīng)用于大規(guī)模檢測的系統(tǒng),所配置的數(shù)據(jù)庫應(yīng)該至少能夠容納近3個(gè)月的數(shù)據(jù)存儲(chǔ);同時(shí),基于系統(tǒng)的運(yùn)行空間應(yīng)該低于2GB。

    安全性。整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行要安全、高效。

    適應(yīng)性。壓力儀表自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)該能夠在普通應(yīng)用環(huán)境下運(yùn)行,不應(yīng)對應(yīng)用條件提出更高的限制條件。

    2.3用戶需求

    壓力儀表自動(dòng)檢測系統(tǒng)不僅應(yīng)該満足自身性能方面的需求,同時(shí),為了満足實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用與用戶體驗(yàn)方面的要求,需要同時(shí)具備以下幾點(diǎn):

    2.3.1先進(jìn)性

    壓力儀表自動(dòng)檢測系統(tǒng)應(yīng)用先進(jìn)的圖像模式識(shí)來作為核心技術(shù)來代替人工讀表操作以及數(shù)據(jù)自動(dòng)判讀,有效提供數(shù)據(jù)讀取、分析的精

    確度和效率。

    2.3.2擴(kuò)展性

    系統(tǒng)應(yīng)該具備很強(qiáng)的功能可擴(kuò)展性,能夠?qū)Ω鞣N不同的功能模塊進(jìn)行自由組合,并且系統(tǒng)在進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)要預(yù)留出各種不同類型的功能接口,有效提高系統(tǒng)后期的可拓展性。

    2.3.3規(guī)范性

    系統(tǒng)在采集了相關(guān)的數(shù)據(jù)、指標(biāo)后,應(yīng)該能夠提供內(nèi)容精確詳實(shí)的在線監(jiān)測報(bào)告。

    2.3.4高度自動(dòng)化

    系統(tǒng)應(yīng)該具備高標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)化特性,實(shí)現(xiàn)對檢測點(diǎn)數(shù)據(jù)、未知的測量,并能夠?qū)﹀e(cuò)誤信息進(jìn)行預(yù)警和記錄,便于操作員進(jìn)行操作。

    2.4數(shù)據(jù)需求

    系統(tǒng)數(shù)據(jù)的輸入為設(shè)備運(yùn)行條件下的標(biāo)準(zhǔn)壓力值,而數(shù)據(jù)的輸出主要包括了兩種不同的格式數(shù)據(jù):(1)儀表原始圖像信息的提取,提取的圖像信息通常按照一定的格式來進(jìn)行命名,方面后續(xù)數(shù)據(jù)的查閱與分析,主要為“儀表型號(hào)+日期+壓力值+順序號(hào)”形式;(2)通過對儀表指針上讀取相關(guān)的實(shí)數(shù)數(shù)據(jù),并以壓力儀表的精確度為參照對象,確定測量的數(shù)據(jù)是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),并進(jìn)行存儲(chǔ)。

    3.壓力儀表自動(dòng)檢測測量形式

    壓力儀表自動(dòng)檢測系統(tǒng)的一個(gè)主要部分就是通過傳感器來對設(shè)備的壓力進(jìn)行檢測、收集,當(dāng)前采用較多的壓力檢測方法主要有兩種。

    3.1直接測量法

    該種測量方法采用的器件主要為指針式壓力表。該類型的壓力表采用的是具備高強(qiáng)度的彈性敏感元件,因而在工業(yè)控制以及技術(shù)測量方面得到了非常廣泛的應(yīng)用,但是,指針式壓力表只能夠?qū)C(jī)械設(shè)備的瞬時(shí)壓力進(jìn)行測量,不能夠及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)記憶與過程分析,因而,對于一些需要需要監(jiān)測瞬時(shí)壓力的設(shè)備,采用指針式壓力表并不適合。

    3.2間接測量法

    間接測量法將薄膜、懸臂梁類之類的高精度彈性貼布置在相應(yīng)的受力點(diǎn)上,構(gòu)成完成的測量電路,當(dāng)設(shè)備壓力發(fā)生變化時(shí),相應(yīng)的彈性貼會(huì)隨著發(fā)生變形、振動(dòng)以及位移;趶椥再N的機(jī)械變形使整個(gè)測量電橋電路形成一個(gè)不平衡電勢,通過與彈性貼連接的位移、變形傳感器將所收集到的機(jī)械變形信號(hào)轉(zhuǎn)化成與之對應(yīng)的電量信號(hào),再通過信號(hào)A/D轉(zhuǎn)換、放大、處理器將獲得的信號(hào)顯示在液晶顯示面上,從而完成數(shù)據(jù)的測量。

    4.結(jié)語

    壓力儀表自動(dòng)檢測系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用與工程建設(shè)中,并取得了非常好的效果,同時(shí),智能化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化技術(shù)的發(fā)展進(jìn)一步促進(jìn)了壓力儀表自動(dòng)檢測系統(tǒng)的進(jìn)步,保證了系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過程中的及時(shí)性、高精確度以及功能可拓展性。


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